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氫燃料電池膜電極

膜電極(MEA),又稱膜電極“三合一”或“五合一”組件,它是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心部件,是燃料電池內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所。膜電極承擔(dān)燃料電池內(nèi)的多相物質(zhì)傳輸(包括液態(tài)水、氫氣、氧氣、質(zhì)子和電子傳輸),通過電化學(xué)反應(yīng),負(fù)責(zé)將燃料氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。膜電極的性能和成本影響甚至決定PEMFC的性能、壽命及成本。具備高效多相傳輸能力的膜電極,能極大地提高PEMFC的性能,減少電堆系統(tǒng)的輔機(jī)

膜電極(MEA),又稱膜電極“三合一”或“五合一”組件,它是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心部件,是燃料電池內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所。膜電極承擔(dān)燃料電池內(nèi)的多相物質(zhì)傳輸(包括液態(tài)水、氫氣、氧氣、質(zhì)子和電子傳輸),通過電化學(xué)反應(yīng),負(fù)責(zé)將燃料氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。膜電極的性能和成本影響甚至決定PEMFC的性能、壽命及成本。具備高效多相傳輸能力的膜電極,能極大地提高PEMFC的性能,減少電堆系統(tǒng)的輔機(jī)消耗,從而降低電堆成本,并提高電堆系統(tǒng)的可靠性。

聯(lián)凈膜電極采用CCM核心工藝與MEA“5合一”連續(xù)卷對(duì)卷生產(chǎn)。

工藝說明:采用超聲波噴涂技術(shù)將陽極、陰極催化劑涂層均勻地噴涂到離型膜上,烘干固化后,再采用卷對(duì)卷五合一連續(xù)生產(chǎn)線將催化劑層對(duì)稱熱復(fù)合至質(zhì)子交換膜上,然后在線將催化劑載體離型膜剝離、收卷,再將CCM與涂膠碳布對(duì)稱熱壓復(fù)合再收卷。最后再裁切成指定規(guī)格進(jìn)行單電池的封裝。采用此工藝生產(chǎn)的膜電極可規(guī)避溶脹現(xiàn)象,且催化劑層用量少、超薄均勻,催化劑催化效率高,用最低、可降低至0.4~0.6mg/cm2以下;電池活化時(shí)間較短,電化學(xué)響應(yīng)快。由于采用連續(xù)化生產(chǎn),自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高、制造成本低、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、耐久性高。

產(chǎn)品特性

  • 生產(chǎn)工藝先進(jìn),可批量生產(chǎn),MEA采用卷對(duì)卷連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù);

  • 催化劑用量低,涂布均勻、性能均一,品質(zhì)穩(wěn)定;

  • 高功率密度;

  • 高耐久性、尺寸穩(wěn)定好;

  • 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng);

  • 可為客戶提供MEA定制解決方案。


產(chǎn)品型號(hào)應(yīng)用領(lǐng)域運(yùn)行條件材料體系性能參數(shù)
活性面積耐久性/hr開路電壓/V功率密度/W/cm2
LGFC-301商用車氫氣壓力:40~200kPa
空氣壓力:80~200kPa
相對(duì)濕度:20~70%
工作溫度:室溫~90℃
低溫啟動(dòng)能力:-35℃
催化劑:Pt/c
載量:0.2~0.4g/kW
質(zhì)子交換膜厚度:10~20μm
擴(kuò)散層厚度:150~230μm
邊框厚度:80~120μm
20~350cm2>5000>0.60.60~1.30
LGFC-302乘用車
LGFC-303無人機(jī)
LGFC-400通訊基站
LGFC-500居民家用

     


指標(biāo)單位聯(lián)凈車用膜電極美國能源部2020年目標(biāo)
額定輸出功率0.67V時(shí)輸出功率W0.851
催化劑耐久性循環(huán)測(cè)試1A/cm2時(shí)的輸出損失mv19<30
電化學(xué)比表面積損失%25<40
催化劑載體耐久性循環(huán)測(cè)試1A/cm2時(shí)的輸出損失mv20<30
電化學(xué)比表面積損失%15<40
抗反極性能反極耐受時(shí)間Min80-
測(cè)試條件1.單電池測(cè)試條件:氫氣/空氣,相對(duì)濕度0/50%,進(jìn)口壓力80/70KPa,計(jì)量比1.5/2.0
2.氫氣/氧氣 500/500ml/min,80℃,濕度100%RH,50KPa,0.6V 3s,0.95 3s方波循環(huán),共10000個(gè)循環(huán)
3.氫氣/氧氣 500/500ml/min,80℃,濕度100%RH,50KPa,1-1.5V CV,掃描速度0.5V/s,共1000個(gè)循環(huán)